Учебно-методическое пособие «Защита материалов от коррозии», страница 39

Рассчитайте их электродные потенциалы, принимая активности ионов металла равными концентрациям, и укажите, какие реакции реально протекают на электродах.

Если выход никеля по току ниже 100%, объясните, какая побочная реакция вызывает снижение выхода по току.

Укажите, чем вызвано падение напряжения на электролизерах и почему оно различно в случае меднения и никелирования.

3.2. Электролитическое цинкование.

3.2.1. Соберите установку (Рис. 6.1.). Не включая внешнюю цепь, в электролизер цинкования 1 залейте раствор состава (г/л): ZnSO₄×7Н₂О - 215, Al₂(SO₄)₃×8Н₂О - 30, К₂SО₄·10Н₂О – 50, декстрин - 10.

3.2.2. К крышке электролизера прикрепите два цинковых анода. В кулонометр 2 залейте раствор следующего состава (г/л): Cu₂SO₄ ×H₂O - 250, Н₂SО₄ - 50. К крышке электролизера-кулонометра метра прикрепите два медных электрода. Стальной образец обезжирьте в ацетоне, промойте, зачистите шкуркой, снова промойте, просушите фильтровальной бумагой и взвесьте, закрепите в зажимах токоотвода в крышке электролизера. Аналогично подготовьте медный образец для кулонометра, под током опустите электроды в электролизер.

3.2.3. Электролиз проводите при катодной плотности тока 200 a/м² в течение 20¸30 мин. Затем, вынув образцы из электролизера, промойте их проточной водой, просушите фильтровальной бумагой и взвесьте. Во время электролиза запишите показания вольтметров на электролизерах. Результаты опыта оформите в Таблице 6.3.

Таблица 6.3. Сводная таблица для записи результатов работы.

*Для расчета выхода никеля и цинка по току принимайте выход меди по току равным 100%.

3.2.4. Обработка результатов опыта.

Приведите возможные реакции на электродах электролизера.

Рассчитайте их электродные потенциалы, принимая рН равным 4, а активности ионов металла - равными их концентрациям.

Укажите, какие реакции реально протекают на электродах. Объясните, почему выход цинка по току не равен 100%.

Укажите, чем вызвано падение напряжения на электролизерах по сравнению с ЭДС.

4. Контрольные вопросы.

1.  Что называют гальваническими покрытиями?

2.  Какие основные области применения гальванопокрытий вы знаете?

3.  Как получают гальванопокрытия?

4.  Какую особенность имеет электролиз с нерастворимым анодом для получения гальванопокрытия?

5.  Что такое выход металла по току?

6.  Какие основные компоненты входят в состав растворов для получения гальванопокрытий?

7.  Какие примеси являются особенно вредными для электролитов цинкования?

8.  От каких факторов зависит допустимый предел плотности тока?

9.  Как можно повысить коррозионную стойкость цинкового покрытия?

10.  Какова Роль органических добавок в сернокислотном электролите цинкования?

Задачи для самостоятельного решения

1. Рассмотрите термодинамическую возможность атмосферной коррозии меди и золота при стандартных условиях, протекающих по химическому и электрохимическому типам, если  для соединений CuO, Cu(OH)₂, Au₂O₃ и Au(OH)₃ равны соответственно:
-134.26, -358, 77 и –3.18 кДж/моль. Приведите уравнения соответствующих реакций.

2. Определите парциальное давление кислорода, ниже которого невозможна газовая коррозия серебра на воздухе при стандартных условиях с образованием Ag₂O, если  (Ag₂O) = -11.3 кДж/моль.